Új Szó - Vasárnap, 1980. július-december (13. évfolyam, 27-52. szám)
1980-09-14 / 37. szám
TUDOMÁNY »5!E TECHNIKA A VÁLTOZÓ FÖLD Évezredek óta ismeretes, hogy Földünk gömbalakú. Era- toszthenész és Posszudonlusz már a történelmi ókorban — több mint 200Q évvel ezelőtt — a méretét is elég pontosan meghatározták. Eratoszthenész megfigyelte, hogy a Ráktérítőn fekvő Syenében nyári napfordulókor délben a nap képe meglátszik a kút alján levő vízben, vagyis a Nap Zenitben van. Ugyanakkor az 50 napi ‘karavánúttal északabbra fekvő Alexandriában pedig a zenittől a teljes kör 50-ed részének megfelelő szögtávolságra van, ebből Földünk kerületét 2500 „tevenap“-nak becsülte. A karavánok napi 18 és fél kilométert tettek meg, tehát Eratoszthenész csekély mértékben — kb. 16 százalékkal — túlbecsülte ugyan Földünk méretét, de mérésével és számításával bebizonyította az emberi szellem ragyogó elvonatkoztató képességét. Az ókor végén és a középkor folyamán ez a gondolat elveszett, újra fel kellett fedezni, és Kolumbusznak igen nagy erkölcsi és fizikai bátorsággal kellett rendelkeznie expedíciója szervezésekor és az utazása folyamán. A Föld alakját és méreteit tehát már elég régen meghatározták, kialakulására vonatkozóan viszont nem volt semmiféle elképzelés. Newton ismerte fel először a tömegvonzás fontos szerepét a földtest kialakításában. Gravitációs terünk gömbszimmetriája határozza meg a gömbalakot. Az alak meghatározásában azonban Földünk forgása is lényeges szerepet játszik. A forgás által keletkezett centrifugális erő hatására Földünk a sarkainál belapult. Végeredményben a Föld alakjában tehát egyesül egy gömb- és egy tengelyszimmetrikus hatás. A mérések pontosságának fokozódása azonban felderítette, hogy Földünk ettől a tengelyszimmetrikus alaktól még mindig eltér. A Föld alakjáról nyert képünk a mesterséges holdak felbocsátásáig meglehetősen szegényes volt és csak a kontinenseken végzett mérésekre korlátozódott. A műholdak alkalmazása egészen új lehetőségeket nyitott ezen a területen. A többezer kilométer magasságban repülő, pontszerű égitest lehetővé tette a kontinensláncolatok közvetlen ösz- szekötését, és ezzel a mérési pontosság lényeges növelését. Felvetődhet az a kérdés, ■hogy milyen gyakorlati szükségesség kényszerít újabb és pontosabb mérésekre. Nyilvánvaló, hogy Földünk alakjának rendellenességeit a földtest tömegeinek nem szimmetrikus inhomogenitásai okozzák. Ezért Földünk alakjában szerkezeti sajátosságai is tükröződnek. A földfelület pontjai viszonyított távolságának kellő pontosságú meghatározása fontos gyakorlati feladatok megoldását teszi lehetővé. Igen sok geodéziai, geológiai és geofizikai problémát vet fel pl. a kontinensek úszása. Ismeretes, hogy Földünk kontinensei, csillagászati és mágneses sarkai a geológiai korok folyamán egypiás- hoz viszonyított helyzetüket változtatták és változtatják ma is. Ezek a változások évi cm nagyságrendűek, megbízható meghatározásuk tehát nagy erőfeszítést igényel. A földalak-meghatározások másik igen fontos problémája a Föld sarki lapultságának pontos meghatározása. Ennek a feladatnak is lényeges gyakorlati háttere van. A lapultságból következtethetünk • a Föld sűrűségnövekedésére a mélység függvényében. A mesterséges holdak méréseiből kiderült, hogy az északi és a déli félteke nem egészen egyforma. Az északi félteke a sarkvidéken egy kicsit csúcsos, a déli pedig belapult. Kis túlzással tehát a Föld körte alakjáról beszélhetünk. Ugyancsak mesterséges holdaknak köszönhetjük azt a megállapítást, hogy Földünk egyenlítői metszete nem kör, hanem ellipszis alakú. Az ellipszis nagytengelye Greenwichtől 150°-ra keletre mutat, a nagy- és kistengely közti hosszkülönbség pedig 100 méter. Érdekes, hogy a Föld deformált- sága jól egybevág mágneses terének torzulásával. Földmágneses mérésekből ismeretes ugyanis, hogy mágneses terünk erőssége az ausztráliai sziget irányában kb. 30 százalékkal nagyobb, mint az átellenes, Atlanti-óceáni vidéken. Ez arra mutat, hogy a mágneses középpont a geometriai középponttól jelenleg Ausztrália irányában 300—400 km távolságban, excentrikusán fekszik. A mágneses excentricitásnak ez az iránya egybeesik a Föld egyenlítői nagytengelyének irányával. A két jelenség között tehát okozati összefüggés tételezhető fel. Természetesen szó sincs arról, hogy a mágneses tér befolyásolná Földünk alakját, csupán a belső felépítés sűrűségi asszimetriá- ját tükrözi. Ez a belső anyagi asszimetria gravitációs hatásával Földünk alakját is befolyásolja. A mágneses középpont az utolsó 4 évszázad mágneses megfigyelései szerint 5 évenként l°-ot vándorol nyugatra, okozati összefüggés esetén tehát a földalak egyenlítői nagytengelye is hasonló sebességgel mozog ugyanazon irányba. Földünk belső szerkezetét a földrengési hullámok vizsgálatából elég jól ismerjük. A felső 30—40 km vastag kéreg, és a mintegy 2900 km vastag köpeny a földrengési hullámok tanúsága szerint szilárdnak- tekinthető. Ismert legmélyebb fészkű földrengéseink 700 km mélységből pattannak ki, vagyis ilyen mélységekben a földtest anyaga még jelentős feszültségek felhalmozására képes. A földköpeny mélyebb része az ottlevő nagy nyomás következtében ugyan már képlékeny és nagy, rugalmas feszültségek felhalmozására képtelen, de a transzverzális földrengési hullámokat vezeti, tehát ilyen értelemben még szilárd anyagként viselkedik. Képlékenysége következtében azonban esetleg évi néhány centiméter nagyságrendű anyagmozgást feltételezhetünk benne. A földköpeny alatti földmag anyagában transzverzális hullámok nem terjednek, tehát folyadéknak tekinthető és benne a szekuláris változások magyarázatához szükséges nagy sebességű (évi néhány kín nagyságrendű) mozgások már feltételezhetők. Mágneses terünk asszimetriája valószínűleg Földünk magjának asszimetriikus felépítésével kapcsolatos. A belső mag a folyékony külső mag anyagában excentrikusán helyezkedik el. Ez asszimetri- kusan megváltoztatja Földünk gravitációs terét és alakját. Megállapíthatunk annyit, hogy a Föld csak durva közelítésben tekinthető változatlan, centrikusán homogén felépítésű, hidrosztatikai egyensúlyban levő testnek. A mérések eredményeinek a , tekintetbevétele ennek az absztrakciónak a feladására kényszerít bennünket, s közelebb visz a változó, fejlődő Föld jobb megismeréséhez. BŰD0K ZSIGMOND KOZMIKUS TERMÉSZETRAJZ A természeti kincsek kozmikus feltárásának kutatóintézete az Azerbajdzsán Tudományos Akadémia egyik legfiatalabb intézménye. Napjainkban a világűrbe juttatott technikai eszközök mezőgazdasági és meteorológiai, óceanológiai és geológiai célokat is szolgálnak. Az új tudományos intézményben kialakították a megfelelő eszközöket és eljárásokat a világűrből kapott adatok és légifelvételek földi adatokkal való összevetésére, az ásványi kincsek szempontjából hasz nos területek pontos meghatározása céljából. A kozmikus természetrajz egyik legfontosabb feladata az orbitális űrállomásokról kapott adatok feldolgozása. E célra tervező irodát hoztak létre. Az intézet munkatársai jelenleg egy műholdkövető repülőlaboratórium kialakításán dolgoznak. Most próbálják ki a Príroda műholdkövető földi laboratóriumot, amely a műhold felvételei alapján talajmintákat elemez, megvizsgálja a növénytakarót és az ásványi kincsek lelőhelyét. (Technika) Az egykor egységes őskontineus szétdarabolása csak 200 millió éve kezdődött el. A fenti rajz a 180 millió évvel ezelőtti helyzetet ábrázolja. (Föld és Ég) OSI CSILLAGÁSZAT — MODERN ŰRKUTATÁS Mongóliában az asztronómia ősidők óta művelt tudomány. Az itteni embernek a csillagokhoz való vonzódása már a Csulut folyó völgyében felfedezett ötezer évesre becsült sziklarajzokból is kederül. Ismeretes, hogy a mon- góliai Tóba törzsnek a III—IV. században csillagászati naptára volt, amelyen 300 általuk ismert csillag képe és a Tejút is szerepelt. A kirgiz törzseiknek a VI.—VIII. században csillagászati naptáruk volt, az ujgurok pedig már a IX—X. században ismeretekkel rendelkeztek a hold- és a napfogyatkozásról. Mongol régészek érdekes leletei közé tartoznak a színes csillagászati atlaszok és az ún. babilóniai térképek. Ezek az ismeretek kétségtelenül összefüggnek az itt élő törzsek nomád életmódjával. A mongol törzseknek a X. század táján külön térképrajzolójuk volt. Mongólia első csillagászati társasága 1264-ben, Khubiláj kán uralma alatt alakult meg. Az asztronómiai emlékek sorában a Mongol Tudományos Akadémia ikönyvtárában őrzik az égitestekről készült ősi térképeket, amelyek jelentősége a nevezetes Titkos Legendák című ősi kéziratéval vetekszik. A térképen 1400 csillag helyét jelölték meg, és adtak számukra mongol nevet. A nagyszerű munka szerzőjének neve nem maradt fenn. A mongóliai Urgában kezdte meg működését 1779-ben az a nevezetes buddhista csillagászati iskola, ahol a kor számos kiváló tudósa gyarapította tudását. A Mongol Tudományos Akadémia Fizikai Intézete és csillagászati obszervatóriuma 1921-ben alakult meg. A mongol tudósok kezdettől fogva szorosan együttműködtek szovjet kollegáikkal, így az elsők között csatlakoztak az INTERKOZMOSZ-program céljainak a megvalósításához. Az ország természeti körülményei igen alkalmasak csillagászati megfigyelésekre. A nagy terület és a világos napok nagy száma kedvez e tevékenységnek. Értékes adatokat gyűjtöttek mongol tudósok többek között a Nap koronája és lángkilövései megfigyelésével. A korszerűen felszerelt Hural-Togot-i megfigyelőállomás dolgozói a földrajzi szélességek és hosszúságok abszolút értékeinek meghatározásában jeleskednek. Az eredményekről negyedévenként bulletint adnak ki. Az INTERKOZMOSZ-program keretében a mongol csillagászok főleg az űrfizika és -technológia, az űrmeteorológia, az űrgeológia, a kozmikus biológia és gyógyászat kérdéseivel foglalkoznak. Ezen kívül tanulmányozzák a műholdak hasznosításának a lehetőségét a geodézia fejlesztésében. Ezen a területen szovjet és NDK-beli csillagászokkal működnek együtt. A felvételek alapján folytatódik a térképek készítése. Ezeknek és a többi kozmikus kísérletnek igen sok a gyakorlati haszna. Többek között a távközlési műholdak segítségével sikerült megoldani Mongóliában a baráti országok televízióadásainak a vételét, az ulánbátori fogadóál lomás segítségével kapott adatokkal pedig az időjárási előrejelzések megbízhatóságát tudják növelni. Felkelőben van a legújabb „csillag“ is Mongólia kozmikus horizontján: Mongólia-szerte nagy izgalommal várják, mikor kerül sor a Mongol Népköztársaság polgárának űrútjára. (BUDAPRESS—MONCAME) ORBITÁLIS ERŐMÜVEK A közeljövőben a világűr sajátos építési területté válik, ahol az első kozmikus objektumok feltehetően naperőművek lesznek. Ezek az erőművek a napenergiát esetleg rádióhullámok alakjában továbbítják majd a Földre. Ilyen módon 'lehetővé teszik az emberiség energetikai problémájának meg- odását. Öriási előnyük, hogy nem szennyezik a környezetet. Létrehozásuk természetesen nehézséggel is jár. Még a perspektivikus kozmikus készülékek pályára juttatása is igen költséges lesz. Ahhoz, hogy egy ilyen erőmű felépítése gazdaságilag is indokolt legyen, a pályára juttatás költségeit legalább 35 .. .70 százalékkal kell csökkenteni. Tehát a jelenlegiektől gyökeresen különböző rakétarendszerekre van szükség. Csökkenteni kell továbbá a kozmikus építményekhez szükséges félvezető elemek magas önköltségét. A nehézség ellenére az első orbitális villamos erőművek 20 .. .30 év múlva már ipari áramot fognak szolgáltatni. Egy ilyen erőmű felépítéséhez mintegy 100 ezer tonna terhet kell geocentrikus pályára juttatni. Célszerűnek látszik a Földről hengerelt tekercseket felkülde- nl, majd belőlük már a Föld körüli pályán csöveket készíteni és a csövekből a napelemblokkokat tartó gigantikus váz- szerkezeteket összeszerelni — ezek átlója több kilométer is lehet. A megvalósításig számos, bonyolult kérdést kell még megoldani. Lakásokat kell biztosítani az embereknek, dokkokat az üzem szállító űrhajóinak, földi antennákat kell tervezni az energia fogadására. A számítások szerint 20 tonna teherbírású űrhajók alkalmazása esetén egy ilyen erőmű egy év alatt való összeszereléséhez 5 ezer űrrepülést kell végrehajtani. Ez több száz űrhajót jelent. A megoldás: az űrhajók teherbírásának legalább egy nagyságrenddel való növelése. (te) Távolodnak a kontinensek? 1976 májusában állították pályára a Lageos nevű geodéziai műholdat. Átmérője 60 cm, és összesen 426 tagból álló tükörrendszere lézer-méréseket tesz lehetővé. Elektronikus órák és a mesterséges hold lézeres mérései, valamint háromszögelési eljárások segítségével 10 cm-es hibával sikerült megállapítani az európai és az amerikai kontinens közötti távolodást. 1980 után további 13 geodéziai holdat állítanak pályára úgy, hogy ebben az időben már 2 cm körüli pontossággal lehel majd meghatározni a kontinensek elúszásának mértékét. A mérések során 13 azonosítási pontot jelölnek ki a Föld különböző helyein. A nyolcvanas években folytatandó műholdas geodéziai mérések a kontinensek elúszását több oldalról bizonyíthatják. A mai feltételezések és mérések szerint Amerikai Európától 1— 6 centimétert távolodik évente, és Kalifornia fokozatosan leszakad a kontinensről. (Air et Cosmo«) 16
